search

Memuat...

Senin, 31 Januari 2011

Cara uji analisis ukuran butir tanah

Pendahuluan

Cara uji ini dilakukan untuk mendapatkan gradasi tanah pada klasifikasi tanah bആഗി perencana maupun pengawas lapangan.
Cara uji ini terdiri atas 2 cara yaitu:
  1. Cara uji analisis hidrometer
  2. Uji analisis saringan.
Peralatan yang digunakan adalah oven pengering, timbangan, alat pengaduk mekanis, hidrometer, silinder sedimentasi, termometer, saringan, bak air, gelas kimia, alat pengukur, wadah/cawan, dan batang kaca.

Bahan dispersi yang digunakan adalah sodium heksametaphospat, dan larutan garam.

Prosedur cara uji adalah:

1. Cara uji analisis hidrometer
Tanah yang butirnya sangat kecil yakni lebih kecil dari No.200 (0,075 mm) tidak effektif
lagi disaring dengan saringan yang lebih kecil dari No.200 bila ingin menentukan besaran
butirnya. Oleh sebab itu tanah dicampur dengan air suling yang ditambah bahan dispersi,
sehingga tanah dapat terurai, kemudian dipantau dengan alat hidrometer. Kecepatan
mengendap butiran dihubungkan dengan rumus stoke guna mendapatkan distribusi
butiran tanah.

2. Cara uji analisis saringan, dibedakan menjadi 2,yaitu:

a. Analisa saringan fraksi yang tertahan saringan No. 10 (2,00 mm)
Sejumlah contoh tanah 500 g yang tertahan saringan No.10 (2,00 mm) akan ditentukan jumlah dan distribusi butirnya, dipisahkan dalam rangkaian susunan saringan 75, 50, 25, 9,5 dan 4,75 (3 in, 2 in, 1 in, 3/8 in dan No.4). Saringan dengan ukuran lubang besar diletakkan di atas saringan yang mempunyai ukuran lubang lebih kecil. Penggunaan saringan lainnya mungkin saja diperlukan, tergantung contoh dan spesifikasi bahan yang di uji. Saringan No.2,00 mm harus digunakan, bila contoh dipersiapkan sesuai dengan AASHTO T 146.

b. Analisis Saringan fraksi yang lolos saringan No. 10 (2,00 mm)
Contoh tanah yang lolos saringan 2,00 mm sebanyak 100-50 g dilakukan analisa hidrometer terlebih dahulu. Setelah langkah terakhir pengujian hidrometer selesai maka tanah kering yang tertahan pada saringan No.200 (0,075 mm) tersebut ditentukan jumlah dan distribusi butirnya dengan menggunakan serial saringan No.40 (0,425 mm) sampai saringan No.200 (0,075 mm)

Cara uji analisis ukuran butir tanah

  1. Ruang lingkup

Cara uji ini merupakan prosedur untuk mendapatkan jumlah dari distribusi ukuran butir tanah..

2. Acuan normatifSNI 03-1965-1990, Metode pengujian kadar air tanah :
  • SNI 03-1975-1990,Metode mempersiapkan contoh tanah dan tanah mengandung agregat
  • SNI 03-3962-1995, Metode pengujian distribusi butir sedimen layang secara gravimetri dengan ayakan
  • SNI 03-6388-2000, Spesifikasi agregat lapis pondasi bawah, lapis pondasi atas dan lapis permukaan
  • SNI 03-6408-2000, Tata cara penentuan suku bilangan yang signifikan terhadap nilai batas yang dipersyaratkan
  • SNI 03-6414-2002, Spesifikasi timbangan yang digunakan pada pengujian bahan
  • SNI 03-6797-2002, Tata cara klasifikasi tanah dan campuran tanah agregat untuk konstruksi jalan
  • SNI 03-6866-2002, Spesifikasi saringan anyaman kawat untuk keperluan pengujian
  • SNI 03-6865-2002, Tata cara pelaksanaan program uji antar laboratorium untuk penentuan presisi metode uji bahan konstruksi
  • AASHTO R 16, Regulatory information for chemicals used in AASHTO test
  • AASHTO T 146, Wet preparation of disturbed soil samples for test
  • ASTM E 100, Specification for ASTM hydrometer
3 Istilah dan definisi

- analisis saringan
suatu usaha untuk mendapatkan distribusi ukuran butir tanah dengan menggunakan analisis
saringan

- dispersi
penghancuran gumpalan-gumpalan tanah dengan menggunakan bahan pengurai yaitu antara
lain: dengan larutan natrium silikat (water glass) dengan berat jenis 1,023 untuk gumpalan
tanah yang tidak mengandung kapur, atau dengan larutan natrium heksametaposfat (calgon)
yang mengandung 33 gram natrium heksametafosfat dan 7 gram natrium karbonat anhidrid
per liter untuk menghancurkan gumpalan tanah mengandung kapur dan dapat juga
menggunakan larutan 40 gram sodium heksametafospat dalam 1 liter air suling

- gradasi
jumlah dan distribusi ukuran butir yang dapat diperoleh dari grafik hasil analisis saringan dan
analisis hidrometer, sehingga diperoleh informasi mengenai gradasi baik

- hidrometer
suatu alat pengujian untuk menentukan jumlah dan distribusi ukuran butir tanah yang
melewati saringan No.10 (2,00 mm) berdasarkan proses sedimentasi tanah

- klasifikasi tanah
informasi mengenai sifat-sifat teknik tanah yang didapat dari hasil pengujian kadar air,
batasbatas Atterberg, distribusi ukuran dan kepadatan butir

- suspensi
butiran-butiran tanah dicampur air dan bahan dispersi, merupakan larutan yang mengalami
sedimentasi

4 Prinsip pengujian
  1. Pengujian dengan alat hidrometer
Di dalam analisis hidrometer, contoh tanah yang akan diuji dilarutkan di dalam air, dan dalam keadaan jatuh bebas butir-butir tanah turun mengendap ke dasar tabung tempat larutan tanah air itu ditempatkan. Dalam hal ini dibutuhkan contoh tanah antara lain 100 gram atau 50 gram yang lolos saringan No.10 (2,00 mm).

Kecepatan mengendap dari butir-butir tanah akan berbeda-beda, tergantung dari ukuran
butir tanah tersebut. Ukuran butir yang lebih besar dan lebih berat akan mengalami sedimentasi (mengendap) terlebih dahulu dengan kecepatan mengendap lebih besar dari butiran yang lebih kecil dan lebih ringan. Agar gumpalan tanah cepat terurai maka digunakan bahan dispersi. Penggunaan yang berkaitan dengan bahan kimia sesuai dengan AASHTO R 16.

Untuk menentukan kecepatan mengendap dari butir-butir tanah di dalam air digunakan
hukum Stoke. Butir tanah dianggap berbentuk bulat, dengan rumus:

V =(γs − γw /18η) d^ .................................................................................................... (1)

dengan pengertian:
V = kecepatan mengendap butir-butir tanah (cm/detik);
γs = berat volume butir-butir tanah (gram/cm3);
γw = berat volume air (gram/cm3);
η = kekentalan air (gram-detik/cm2);
d = diameter butir tanah (mm).

Bila alat ukur hidrometer dicelupkan dan didiamkan dalam larutan (air + tanah) yang pengendapannya masih berlangsung, alat ukur hidrometer dapat mengukur harga berat jenis dari larutan sampai kedalaman efektif L (lihat Gambar 1).

Jika T dinyatakan sebagai waktu yang dihitung dari saat pengujian dimulai, butir-butir tanah yang mengendap di luar daerah pengukuran (kedalaman efektif L) akan mempunyai diameter d yang memenuhi rumus:

d= akar (30η L / 980 (G - G1) T ) ........................................................................ (2)

L = L1 + ½ [L2 –(VB /A)] ……................................................................................ (3)

dengan pengertian:
d = diameter butir tanah maksimum dalam ukuran mm;
η = koefisien kekentalan media suspensi (dalam hal ini adalah air), dalam gramdetik/cm3,
harganya bervariasi sesuai perubahan temperatur media suspensi;
L = jarak dari permukaan suspensi ke tempat kepadatan suspensi yang diukur, dalam mm
(diberikan oleh alat ukur hidrometer dan sedimentasi dalam tabung, harganya bervariasi
sesuai pembacaan hidrometer. Jarak ini disebut juga dengan kedalaman efektif);
L1 = jarak sepanjang batang hidrometer dari ujung bawah labu (bulb) terhadap tanda untuk
pembacaan hidrometer dalam ukuran mm;
L2 = panjang keseluruhan labu hidrometer dalam ukuran mm. Untuk hidrometer 151 H dan
152 H, harga L2 = 140 mm;
VB = volume labu (bulb) hidrometer, dalam mm3 untuk hidrometer 151 H dan 152 H,
harga VB = 67000 mm3;
A = penampang tabung sedimentasi, dalam mm2 untuk hidrometer 151 H dan 152 H,
harga A = 2780 mm2;
T = interval waktu dari mulainya pengendapan sampai waktu pembacaan, dalam menit;
G = berat jenis butiran tanah;
G1 = berat jenis media suspensi (1,0 untuk air).

Dengan melakukan pembacaan hidrometer, dan koreksi pembacaan (terhadap temperatur dan meniscus) dalam selang waktu tertentu, akan diperoleh besaran butir tanah, d.













Tidak ada komentar:

Poskan Komentar